第七章 掌握高頻模加工方法（下）第七章 掌握高頻模加工方法（下）教學(xué)提示：第六章詳細(xì)講解了使用“開(kāi)槽式等量切削”的方法去粗、多把刀具清角的金屬加工工藝方法，對(duì)具體的參數(shù)設(shè)置沒(méi)有詳細(xì)講解，僅點(diǎn)到為止。第七章就對(duì)這些參數(shù)的意義及使用方法進(jìn)行了詳細(xì)的講解，使學(xué)員加深對(duì)這些參數(shù)的理解，做到靈活運(yùn)用。教學(xué)重點(diǎn)：1、通過(guò)高頻模實(shí)例的講解，培養(yǎng)學(xué)員分析、使用高級(jí)參數(shù)的能力。2、學(xué)員在獨(dú)立設(shè)計(jì)刀具路徑時(shí)，能夠熟練使用本教材中提供的加工參數(shù)。7.1 實(shí)物及模具特點(diǎn)分析圖7-1上圖是一件衣服的商標(biāo)部分的掃描圖樣。這種產(chǎn)品是通過(guò)模具在衣服的面料上面經(jīng)過(guò)高頻熱壓，把另外一種不同顏色的材料粘壓在衣服的面料上。模具用59號(hào)銅雕刻而成。這類型的模具具體要求是什么呢？1、模具的雕刻深度模具本身雕刻加工要求的深度是2.5mm。2、模具要求有刀口刀口的作用是把圖案以外的材料與圖案分開(kāi)。刀口深度在0.40.5mm，寬度在0.10.2mm。刀口不可以太窄，要不然模具的使用壽命不高。但是也不能太寬，太寬了不能夠把材料切斷。3、模具的刀口線以內(nèi)是壓緊邊壓緊邊的作用是使衣服的材料和圖案材料有足夠的接觸面積，這樣兩層材料可以緊密的粘貼在一起。壓緊邊的寬度一般在0.4mm，對(duì)于比較細(xì)的文字圖案，有的時(shí)候壓緊邊只有0.2mm，甚至沒(méi)有壓緊邊。如果沒(méi)有預(yù)留壓緊邊，壓緊完全是靠在雕刻過(guò)程中側(cè)邊產(chǎn)生的錐度來(lái)壓緊。7.2 抄圖得到雕刻區(qū)域?qū)τ谀＞呒庸?lái)講,大多數(shù)情況下得到的信息是實(shí)物。在這種情況下，我們首先要掃描得到實(shí)物的圖片，如圖7-1，然后進(jìn)行抄圖得到如圖7-2的圖形。具體抄圖的過(guò)程前面已經(jīng)具體講解過(guò)，在這里我們不再詳細(xì)講解。局部放大圖為7-3所示。 圖7-2圖7-37.3 規(guī)劃加工工藝得到圖7-2的圖形以后就要對(duì)模具進(jìn)行工藝分析，設(shè)計(jì)刀具路徑。在前面的分析中，我們已經(jīng)確定了高頻模加工的一般思路，并且分析給出了開(kāi)粗加工的工藝和精修加工的工藝，接下來(lái)重點(diǎn)講解這些工藝方法的實(shí)際應(yīng)用。這個(gè)實(shí)例在實(shí)際加工中刀口和壓緊邊是在最后一道專門(mén)的精修工序中完成的，這也是這一類型的高頻模具與一般類型的高頻模具的不同之處。所以在前邊的工序中我們可以不去管它。我們首先要加工的是如圖7-4所示的圖形區(qū)域。圖7-47.3.1 生成開(kāi)粗路徑定義開(kāi)槽工序在前面的分析過(guò)程中我們確定了開(kāi)粗加工的方法：l 使用“底直徑2mm，錐度20度”的錐刀或者“2mm螺紋銑刀”以開(kāi)槽式等量切削的方式進(jìn)行開(kāi)粗加工。在JDPaint中選擇圖7-4的所有圖形（包括矩形框），點(diǎn)擊“刀具路徑”下拉菜單中的“區(qū)域雕刻”按鈕彈出如圖7-5對(duì)話框：各個(gè)參數(shù)選擇如圖7-5所示。注意：粗雕刀具：為了能正確的生成刀具路徑補(bǔ)償，這里我們選擇錐度20-2.0的刀具去填路徑，其他參數(shù)按照2.0mm螺紋銑刀的加工表去設(shè)置，實(shí)際雕刻時(shí)使用2.0mm的螺紋銑刀去加工。雕刻深度：雕刻深度是模具本身的要求2.5mm。然后點(diǎn)擊“粗雕策略”按鈕進(jìn)入粗雕策略對(duì)話框，其中參數(shù)設(shè)置如圖7-6 圖7-5 圖7-6在圖7-6界面中要求我們?cè)O(shè)置的參數(shù)有以下幾組：1、定義刀具的吃刀深度在本實(shí)例中，我們使用2mm螺紋銑刀，有開(kāi)槽工藝的保證可以一次加工到位。所以在圖7-6中的“吃刀深度”是2.5mm“刀具吃刀深度”是定義每次加工工序中“所選用刀具”一次可加工的最大深度?！暗毒叱缘渡疃取笔欠从吃谝欢ǖ墓に嚄l件下，刀具加工能力的參數(shù)！在高頻模加工中，由于刀具的性能和加工工藝的限制，不是所有情況下都可以一刀完成加工。很多時(shí)候，尤其是使用錐刀的時(shí)候，是通過(guò)分層加工的方法加工到位。注：使用錐刀為什么要分層呢？由于錐刀的“上大下小”的特點(diǎn)，一次吃刀深度不能大。如底刃直徑為2mm，錐角為20的刀具，在吃刀深度為1mm時(shí)，刀具上段切削處的直徑已為2.2mm，如果再加深，刀具最上段的切削線速度也相應(yīng)加大，刀具的受力不均，在側(cè)向進(jìn)給量大和進(jìn)給速度高時(shí)，刀具磨損也相應(yīng)增大，加工聲音和加工效果都相應(yīng)變壞。2、定義開(kāi)槽工序的加工參數(shù)確定了吃刀深度以后，我們?cè)賮?lái)設(shè)置開(kāi)槽工藝的參數(shù)：（1）首先是開(kāi)槽工藝的選取“開(kāi)槽工藝”是開(kāi)粗加工中的第一道工序，前面已反復(fù)強(qiáng)調(diào)，在有一定深度的高頻模產(chǎn)品加工中，一定要使用“開(kāi)槽工藝”，只有這樣才能保證有一個(gè)較好的加工效率。（2）設(shè)置開(kāi)槽層數(shù)在“粗雕策略”的工作界面中，“開(kāi)槽工藝”的使用除了選取“開(kāi)槽式等量切削”項(xiàng)外，量化的參數(shù)只有一個(gè)“開(kāi)槽層數(shù)”。這是一個(gè)計(jì)算值，它的確定是依據(jù)兩個(gè)參數(shù)：“吃刀深度”和“開(kāi)槽深度”。使用“吃刀深度”除以“開(kāi)槽深度”就是開(kāi)槽層數(shù)。在這個(gè)實(shí)例中，加工的“吃刀深度”定義為2.5mm，“開(kāi)槽深度”如果設(shè)為0.5mm，此時(shí)“開(kāi)槽層數(shù)”欄里填“5”。那么“開(kāi)槽深度”是如何確定的？“開(kāi)槽深度”就是在開(kāi)槽加工過(guò)程中刀具的一次吃刀深度值，這個(gè)值與前面介紹的“吃刀深度”類似，它的取值與刀具的材料、刀具的形式、加工的材料和加工中的進(jìn)給速度有關(guān)。不同的刀具雙邊切時(shí)的吃刀深度請(qǐng)查本章后邊的附表部分。注：開(kāi)槽深度與吃刀深度一樣，是衡量加工能力的指標(biāo)。在前面的介紹中反復(fù)強(qiáng)調(diào)：開(kāi)槽加工是沿著雕刻區(qū)域的邊緣進(jìn)行加工，開(kāi)槽加工的區(qū)域是 “雙邊切”區(qū)域。 （3）斜線下刀斜線下刀也是高頻模加工的一個(gè)較為關(guān)鍵的參數(shù)，尤其是在開(kāi)槽加工時(shí)，必須選擇斜線下刀。斜線下刀使用的參數(shù)是“下刀角度”，該參數(shù)定義了斜線下刀時(shí)的切入角度。在分層開(kāi)槽時(shí)，如果刀具垂直吃入材料，刀具的底刃十分容易崩掉。如果刀具以一定的角度吃入材料，即從0過(guò)渡到吃刀深度，可以避免垂直下刀帶來(lái)的底刃崩刃的問(wèn)題。如圖7-7所示。圖7-7加工金屬時(shí)，斜線下刀的角度不能大于5，在高頻模的加工中斜線下刀的角度為1。注：斜線下刀是JDPaint中保護(hù)刀具的關(guān)鍵參數(shù)，使用斜線下刀最明顯的變化是下刀的聲音較為輕松，這一功能實(shí)際上是精雕軟件中針對(duì)小刀具加工的十分有特色的功能。（4）分層不抬刀 “分層不抬刀”是用來(lái)定義開(kāi)槽分層加工時(shí)的下刀方式，選擇該參數(shù)，在分層加工時(shí)就按照定義的下刀方式進(jìn)行下刀運(yùn)動(dòng)，并且不抬刀，直接開(kāi)始下一層的開(kāi)槽加工；若不選擇該參數(shù)，在開(kāi)始下一層的加工之前要進(jìn)行一次抬刀運(yùn)動(dòng)。（可以通過(guò)計(jì)算計(jì)演示，制作兩個(gè)文件，模擬比較。）總結(jié)：在前面的教學(xué)中我們反復(fù)強(qiáng)調(diào)“開(kāi)槽工藝”是精雕機(jī)加工高頻模材料的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)在我們對(duì)其在加工中的主要作用概括如下：（1）有效地解決了雕刻過(guò)程中刀具吃刀量不均的問(wèn)題，提高了刀具的使用壽命，保證了加工效率。（2）當(dāng)加工尺寸精度要求高時(shí)，使用開(kāi)槽加工工藝，可有效地解決尺寸精度難于保證的問(wèn)題。（3）規(guī)范地使用開(kāi)槽加工工藝，降低了操作人員對(duì)加工經(jīng)驗(yàn)的依賴，降低了操作人員使用精雕機(jī)的難度。因此，開(kāi)槽工藝作為精雕機(jī)使用的基本技術(shù)，對(duì)于初學(xué)者在設(shè)計(jì)路徑的時(shí)候是必須學(xué)習(xí)、必須掌握、必須使用的技術(shù)。7.3.2 生成開(kāi)粗路徑定義快速去料工序的工藝參數(shù)當(dāng)開(kāi)槽加工完成后，雕刻圖形邊界已加工到2.5mm深度，實(shí)際再加工的材料就是“單邊切”區(qū)域了。此時(shí)，在后續(xù)的加工中就可以按較大的深度進(jìn)行去料加工了，我們把此工序稱為“快速去料工序”?？焖偃チ瞎ば蛩婕暗膮?shù)主要有以下幾組：1、側(cè)向進(jìn)給量側(cè)向進(jìn)給量在JDPaint中是通過(guò)路徑重疊率和路徑間距來(lái)描述的。路徑間距：當(dāng)一行或一圈路徑加工完后，刀具走向下一行或一圈路徑的運(yùn)動(dòng)量，也就是刀具在進(jìn)給方向上的位移。這就是傳統(tǒng)加工領(lǐng)域里講的刀具的側(cè)向進(jìn)給量。路徑重疊率：是相鄰兩行或兩圈路徑之間的重疊部分占刀具直徑的百分比。（1）刀具的加工能力與側(cè)向進(jìn)給量間的關(guān)系刀具的側(cè)向進(jìn)給量實(shí)際上是定義了刀具在運(yùn)動(dòng)方向上切削面積。當(dāng)加工深度一定時(shí)，刀具的側(cè)向進(jìn)給量越大，刀具切削面積也就越大。當(dāng)使用錐刀加工時(shí)，由于錐刀的“上大下小”和“切削刃為一條線”的特點(diǎn)，如果側(cè)向進(jìn)給量過(guò)大，就會(huì)造成刀具變形、磨損加大、加工聲音十分刺耳。（2）刀具的進(jìn)給速度與側(cè)向進(jìn)給量之間的關(guān)系下面一組數(shù)據(jù)可以說(shuō)明兩者之間的關(guān)系：當(dāng)使用錐刀進(jìn)行開(kāi)粗加工時(shí)，在加工深度一定的前提下（1mm），當(dāng)側(cè)向進(jìn)給量為0.5mm，可使用2.4m/min的進(jìn)給速度進(jìn)行切削，此時(shí)切除率為1200毫米3/分鐘；當(dāng)側(cè)向進(jìn)給量為大于0.5mm以上，如0.75mm，要使加工狀態(tài)達(dá)到“刀具磨損小、加工聲音不刺耳”的狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)證明進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度要降到1.2m/min，按照切除率的概念來(lái)計(jì)算，此時(shí)的切除率是900毫米3/分鐘，可見(jiàn)加工效率下降較大。（3）加工底面效果與側(cè)向進(jìn)給量間的關(guān)系在一般情況下，若側(cè)向進(jìn)給量大，刀具的切削量加大，按照切削機(jī)理來(lái)分析，加工底面的粗糙度一定會(huì)升高（而且事實(shí)也是如此）；若側(cè)向進(jìn)給量小，刀具的切削量小、加工底面的粗糙度一定會(huì)降低。（在講課中準(zhǔn)備一對(duì)樣品進(jìn)行比較）總結(jié)：刀具的側(cè)向進(jìn)給量是一個(gè)十分關(guān)鍵的參數(shù)，使用中變數(shù)較大，為使初學(xué)者能盡快上手，在今后的教學(xué)中一定給一固定的值。（常用刀具的加工參數(shù)請(qǐng)參閱本手冊(cè)附表）更為重要的是：穩(wěn)定地完成了第一道工序的加工工作，讓使用者，尤其是經(jīng)驗(yàn)不足者能很快地上手操作！2、走刀方式怎么理解“走刀方式”呢？ 精雕機(jī)在去除雕刻區(qū)域中的材料時(shí)，要按照一定的運(yùn)動(dòng)方式一刀接一刀地進(jìn)行材料的去除工作，這里的“一定的運(yùn)動(dòng)方式”就是下面要講的走刀方式！在JDPaint中，操作人員可定義的走刀方式有以下幾種：往復(fù)行切、單向行切、環(huán)切、環(huán)切清角。不同的走刀方式對(duì)加工效率、成品底面效果和刀具的切削受力有著一定的影響，各個(gè)參數(shù)的使用情況如下。（1）往復(fù)行切往復(fù)行切是一種平行線型的走刀路徑，加工運(yùn)動(dòng)是單軸運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)方式：從雕刻區(qū)域的一端入刀，刀具沿著主運(yùn)動(dòng)軸某一方向（如X軸正向）切削運(yùn)動(dòng)到雕刻區(qū)域的另一邊，然后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)軸（Y軸）在進(jìn)給方向上運(yùn)動(dòng)一個(gè)路徑間距，隨后刀具沿著主運(yùn)動(dòng)軸反方向（如X軸負(fù)向）回到雕刻區(qū)域的起始邊。（講述上述內(nèi)容應(yīng)在計(jì)算機(jī)上演示進(jìn)行）如圖7-8：圖7-8注：加工效率往復(fù)行切對(duì)運(yùn)動(dòng)效率的影響與雕刻區(qū)域的形狀相關(guān)，也就是說(shuō)生成的單段路徑長(zhǎng)度與雕刻區(qū)域的形狀有關(guān)。當(dāng)?shù)窨虆^(qū)域的最長(zhǎng)邊的方向與切削主運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，單段路徑的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，這樣的加工運(yùn)動(dòng)的平均速度能達(dá)到最大值，有利于加工效率的提高。當(dāng)?shù)窨虆^(qū)域的最長(zhǎng)邊的方向與切削主運(yùn)動(dòng)方向不一致時(shí)，單段路徑的長(zhǎng)度較短，加工運(yùn)動(dòng)的平均速度很難達(dá)到最大值，不利于加工效率的提高。加工效果往復(fù)行切的加工方式生成的加工底面刀紋較為均勻，路徑不存在殘量，可以生成較高水平的底面加工效果。往復(fù)行切的加工吃刀運(yùn)動(dòng)是來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，吃刀過(guò)程中存在著順逆銑（即正向運(yùn)動(dòng)時(shí)是順逆、負(fù)向運(yùn)動(dòng)時(shí)是逆銑），刀具受力不均，這樣就會(huì)影響底面的粗糙度，也就是說(shuō)在底面粗糙度要求特別高的情況下，往復(fù)行切加工運(yùn)動(dòng)底面粗糙度無(wú)法滿足要求。（2）單向行切單向行切也是一種平行線型的走刀路徑，與往復(fù)行切不同的是，刀具從雕刻區(qū)域的一邊下刀，沿著主運(yùn)動(dòng)軸切削運(yùn)動(dòng)到雕刻區(qū)域的另一邊后抬刀空行程返回雕刻區(qū)域的下刀邊，進(jìn)給軸運(yùn)動(dòng)一個(gè)路徑間距，再落刀進(jìn)行下一行的切削加工。如圖7-9。（計(jì)算機(jī)演示效果）圖7-9注：這種加工方式的優(yōu)勢(shì)是刀具在切削運(yùn)動(dòng)中切削方向一定（或是順銑、或是逆銑），刀具受力均勻，加工底面效果好，底面粗糙度能達(dá)到十分高的水平，但是不利的影響是空行程多，加工的效率將受較大的影響。這種加工運(yùn)動(dòng)方式使用于加工底面粗糙度要求極高的場(chǎng)合。（3）環(huán)切環(huán)切走刀方式是依照雕刻區(qū)域的邊界給出刀具的加工運(yùn)動(dòng)路徑！運(yùn)動(dòng)方式：刀具或是由雕刻區(qū)域的內(nèi)部向雕刻區(qū)域的邊界一圈一圈地向外運(yùn)動(dòng)、或是由雕刻區(qū)域的邊界向雕刻區(qū)域的內(nèi)部一圈一圈地向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，正由于是一圈一圈地運(yùn)動(dòng)，因此稱為環(huán)切方式，環(huán)切路徑在實(shí)際加工運(yùn)動(dòng)中是X、Y雙軸聯(lián)動(dòng)。見(jiàn)圖7-10。JDPaint中的環(huán)切路徑最明顯的不足是：當(dāng)覆蓋率低時(shí)，刀具路徑容易出現(xiàn)未加工的殘料區(qū)！這種設(shè)計(jì)方式是為避免出現(xiàn)不必要的過(guò)切問(wèn)題，在加工要求精細(xì)時(shí)，應(yīng)使用較高的覆蓋率。另外，環(huán)切路徑容易出現(xiàn)結(jié)點(diǎn)，這樣在加工中會(huì)出現(xiàn)停頓，當(dāng)加工側(cè)壁的光潔度要求較高時(shí)很難滿足要求。注：環(huán)切路徑適合于生成小雕刻區(qū)域的加工路徑（此時(shí)行切路徑的長(zhǎng)度也不可能長(zhǎng)），尤其是在生成黑體、宋體、綜藝體字（字形的橫豎筆劃均為細(xì)長(zhǎng)型，長(zhǎng)寬比相差較大）的雕刻路徑時(shí)表現(xiàn)出的加工效率較高，環(huán)切加工方式在生成寬闊型區(qū)域（尤其是長(zhǎng)寬比相差不大）的雕刻路徑時(shí)，雕刻加工效率低于行切加工方式。環(huán)切路徑在雕刻加工中是環(huán)繞圖形邊界走刀，其加工底面的刀紋不如行切方式規(guī)則，環(huán)切方式在刀具切削中保持單方向的吃刀（順銑和逆銑）刀具受力均勻，可承受較大的切削力。（4）環(huán)切清角環(huán)切清角刀具路徑（圖7-11）是在環(huán)切的基礎(chǔ)上，在一些有可能形成多余的殘料的尖角區(qū)域強(qiáng)制加入清理殘料的刀具路徑，來(lái)彌補(bǔ)環(huán)切路徑在低覆蓋率時(shí)的加工殘料較大的問(wèn)題。高頻模的加工中，由于加工細(xì)節(jié)要求較高，因此，一般不使用環(huán)切清角方式生成刀具路徑。 圖7-10 圖7-11總結(jié)：在高頻模的加工中，一般使用往復(fù)行切方式進(jìn)行走刀，尤其是在雕刻面積較大時(shí)，如大面積陽(yáng)雕圖形，此時(shí)必須使用往復(fù)行切方式；當(dāng)?shù)窨痰膱D形較小時(shí)，或者文字、圖形長(zhǎng)寬比相差較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)厥褂铆h(huán)切方式，這樣生成的路徑運(yùn)動(dòng)速度是最快的；當(dāng)加工底面的粗糙度要求非常低時(shí)，應(yīng)使用單向行切。雕刻加工是一種區(qū)域型的往復(fù)加工，加工運(yùn)動(dòng)速度的快慢將制約著加工效率。加工運(yùn)動(dòng)速度不是指我們?cè)诳刂栖浖性O(shè)定的進(jìn)給速度，這是運(yùn)動(dòng)的最高速度。事實(shí)上在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不可能一直以最高速度運(yùn)動(dòng)！這里的加工運(yùn)動(dòng)速度是指運(yùn)動(dòng)的平均速度。制約平均運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)鍵因素是升降速時(shí)間和運(yùn)動(dòng)距離。3、兜邊一次和兜邊量兜邊一次和兜邊量，這是一組參數(shù)，在開(kāi)粗的加工工藝中，當(dāng)行切路徑走完后，雕刻過(guò)程變?yōu)檠刂鴪D形區(qū)域邊界修整一次邊界！ 兜邊一次和兜邊量參數(shù)組只在行切走刀方式下有效！ 為什么要進(jìn)行兜邊？兜邊和不兜邊的效果如圖7-12所示（計(jì)算機(jī)模擬效果）。圖7-12兜邊量定義了兜邊加工過(guò)程的加工量，該量事實(shí)上定義行切路徑和兜邊路徑的間距（圖7-12），當(dāng)使用兜邊工藝時(shí)，兜邊量應(yīng)給出相應(yīng)的定義，否則，兜邊加工將無(wú)“料”可加工，原因是前面的加工尺寸已經(jīng)到位。使用兜邊量可以避免在高速進(jìn)給時(shí)刀具的形變引起的過(guò)切問(wèn)題。在高頻模的加工中，兜邊一次和兜邊量這組參數(shù)一定要使用，兜邊量可使用系統(tǒng)缺省值0.03mm。4、行切角度行切角度定義了刀具路徑與水平方向的角度，如圖7-13所示。該參數(shù)是一個(gè)方向調(diào)整參數(shù)，利用該參數(shù)可調(diào)整路徑的方向，尤其是在圖形的長(zhǎng)寬比相差較大時(shí)，可通過(guò)調(diào)整路徑行切的角度的方法保證形成的單段路徑的長(zhǎng)度最長(zhǎng)，這樣可以不用環(huán)切路徑。 0度 90度 45度圖7-13行切角度的參數(shù)只在行切方式下有效，在具體使用中應(yīng)注意下述問(wèn)題：（1）精雕機(jī)的運(yùn)動(dòng)在單軸運(yùn)動(dòng)下最為平穩(wěn)，也就是說(shuō)此時(shí)行切角度是0或90度。（2）當(dāng)使用非單軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，即行切角度為非0或非90度，最好定義路徑行切角度為45度，此時(shí)精雕機(jī)的運(yùn)動(dòng)也較為平穩(wěn)，其他角度的路徑有可能引起精雕機(jī)的抖動(dòng)，尤其是在行切角度較大或較小時(shí)，精雕機(jī)抖動(dòng)可能會(huì)較大。5、從內(nèi)向外環(huán)切該參數(shù)定義了環(huán)切加工路徑的入刀點(diǎn)的位置，選擇該參數(shù)，生成的刀具路徑是在環(huán)形路徑的中心點(diǎn)下刀，然后，刀具由內(nèi)向外進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng)；不選擇該參數(shù)，生成的刀具路徑是在環(huán)形路徑的邊緣下刀，然后，刀具由外向內(nèi)進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng)。在高頻模的加工中，使用該參數(shù)可以解決形狀簡(jiǎn)單的小區(qū)域的開(kāi)槽問(wèn)題，但是在復(fù)雜的大區(qū)域的加工中不要使用此參數(shù)。6、最大步長(zhǎng)這是一個(gè)優(yōu)化刀具路徑單段長(zhǎng)度的參數(shù)。在實(shí)際使用中，若選擇該參數(shù)，JDPaint在生成刀具路徑時(shí)盡可能保證生成的單段路徑為最長(zhǎng)。7、最少抬刀這也是一個(gè)優(yōu)化刀具路徑的參數(shù)，該參數(shù)用來(lái)定義生成路徑的抬刀方式。在實(shí)際使用中，若選擇該參數(shù)，JDPaint生成的刀具路徑在抬刀時(shí)有如下變化：（1）在使用行切方式生成刀具路徑時(shí)，在雕刻一個(gè)大面積、不規(guī)則的區(qū)域時(shí)，當(dāng)一局部區(qū)域雕刻完成后，此時(shí)已到達(dá)該局部區(qū)域的邊界，而當(dāng)前刀具所在的位置又不在大雕刻區(qū)域的其它部分的邊緣，這時(shí)刀具按這種方式運(yùn)動(dòng)：不抬刀，沿著已雕刻的圖形邊界繞到下一個(gè)需雕刻的部分（仍在當(dāng)前大雕刻區(qū)域內(nèi)）。這種方法俗稱“繞邊”。（2）在使用環(huán)切方式生成刀具路徑時(shí)，在雕刻一個(gè)大面積、不規(guī)則的區(qū)域時(shí)，當(dāng)一局部環(huán)形區(qū)域雕刻完成后，而此時(shí)刀具的位置又不與該大區(qū)域內(nèi)的其它環(huán)形加工區(qū)直接相鄰，尤其是在使用由內(nèi)向外環(huán)的方式時(shí)，這時(shí)刀具按這種方式運(yùn)動(dòng)：不抬刀，直接運(yùn)動(dòng)的下一個(gè)環(huán)形雕刻路徑的中心（仍在當(dāng)前大雕刻區(qū)域內(nèi)）。這種方法不適合進(jìn)行高頻模和高頻模類的加工，原因是有可能出現(xiàn)“雙邊切”的加工狀態(tài)。當(dāng)所有的參數(shù)全部選擇完成，點(diǎn)擊確定生成開(kāi)粗的刀具路徑如7-14圖所示。生成開(kāi)粗路徑后的模擬加工效果如圖7-15。 圖7-14 圖7-15注：下面再給出使用20度2mm的錐度刀開(kāi)粗時(shí)參數(shù)選擇表：表-3 使用20-2mm錐刀進(jìn)行高頻模開(kāi)粗加工的參數(shù)工序主要參數(shù)取值范圍取值說(shuō)明開(kāi)槽開(kāi)槽式等量切削選擇一定要選擇此項(xiàng)開(kāi)槽層數(shù)2此時(shí)吃刀深度1mm，開(kāi)槽深度為0.5mm。分層不抬刀選擇斜線下刀選擇一定要選擇此項(xiàng)斜角10沒(méi)有特殊的理由就不要變快速去料吃刀深度1mm重疊率75%可確保加工過(guò)程順暢路徑間距0.5mm走刀方式往復(fù)行切對(duì)于高頻開(kāi)粗加工應(yīng)選擇行切方式行切角度00對(duì)于個(gè)別Y向較長(zhǎng)的區(qū)域使用900兜邊一次選擇一定要選擇此項(xiàng)兜邊量0.03mm從內(nèi)向外不選擇高頻開(kāi)粗加工很少使用環(huán)切最大步長(zhǎng)選擇最少抬刀選擇下刀方式斜線下刀在前面使用2mm螺紋銑刀進(jìn)行“快速去料”加工時(shí)的加工深度為2.5mm，側(cè)向進(jìn)給量為0.4mm，加工進(jìn)給速度可達(dá)到2.4米/分，這個(gè)加工運(yùn)動(dòng)參數(shù)是較高的，加工效率也是較高的。按照去除率計(jì)算公式，上述加工工藝參數(shù)的切除率為2400毫米3/分鐘，也就是說(shuō)，使用上述參數(shù)加工一個(gè)小時(shí)可去除材料144000毫米3（144厘米3），尤其是對(duì)于小區(qū)域型的加工，這已是一個(gè)較高的加工效率?？偨Y(jié)：高頻模使用的材料為59銅，雖不是高硬度的材料，但是在長(zhǎng)時(shí)間的切削加工中同樣也會(huì)對(duì)刀具產(chǎn)生磨損，因此在規(guī)劃一個(gè)加工過(guò)程時(shí)，不能單方面地考慮加工速度，要綜合考慮下面的因素：（1）能否有效地降低刀具磨損，使長(zhǎng)時(shí)間的加工過(guò)程較為流暢，并保證能有較好的加工效率和產(chǎn)品品質(zhì)。（2）能否在加工過(guò)程中有效地保護(hù)加工設(shè)備，使設(shè)備能長(zhǎng)期地保持良好的加工精度和使用壽命。（3）能否保證較高的成品率，也就是說(shuō)在實(shí)際加工中應(yīng)“干一件就能成一件”，不要圖一時(shí)的快，結(jié)果造成中間過(guò)程不順暢，不但加大用刀成本，而且還加大了廢品的風(fēng)險(xiǎn)。（4）開(kāi)粗加工是一個(gè)加工的中間工序，后續(xù)的加工是精修加工，因此，在規(guī)劃開(kāi)粗加工工藝時(shí)，應(yīng)盡量避免給下面的工藝帶來(lái)不必要的問(wèn)題，這實(shí)際上是保證成品的極為關(guān)鍵的因素。上述考慮的出發(fā)點(diǎn)是從保證產(chǎn)品的成品率的角度考慮的，在今后的教學(xué)中應(yīng)多灌輸上述思想，這種思想才是真正的“會(huì)干活”的思想，原因是對(duì)于一個(gè)學(xué)員能順順當(dāng)當(dāng)?shù)匕选盎睢弊鞒鰜?lái)了。對(duì)于到精雕培訓(xùn)班學(xué)習(xí)準(zhǔn)備求職的學(xué)員，樹(shù)立“干一件成一件”的干活意識(shí)和思路更為重要。7.3.3 生成精修路徑從生成的開(kāi)粗路徑模擬效果來(lái)看，開(kāi)粗路徑雖然把大部分的材料加工掉了，但是還有相當(dāng)?shù)臍堄嗖牧蠜](méi)有去除，模具還達(dá)不到我們要求的仿真清晰度。接下來(lái)的工作就是進(jìn)行精修加工。前一節(jié)我們分析了要加工的殘料區(qū)域，了解了它的組成部分和刀具在加工中的受力狀態(tài)?，F(xiàn)在我們要分析針對(duì)這些殘料進(jìn)行加工的雕刻方案。1、多把刀清角的加工方案由于考慮到加工效率和刀具強(qiáng)度的問(wèn)題，我們選擇 “底直徑2mm，錐度20度的錐刀或者2mm螺紋銑刀”作粗加工。而精加工的刀具由于模具本身雕刻圖案的清晰度和精細(xì)度的要求，最小的刀具只能是0.2-0.3的刀具，有的可能還要小。但是經(jīng)過(guò)刀具選擇一節(jié)的分析，我們得出：兩把刀具間直徑差異不能超過(guò)兩倍，而且當(dāng)?shù)毒咧睆綖?.5mm以下時(shí)，兩把刀具直徑差異應(yīng)該更小。在這種情況下如何設(shè)計(jì)刀具路徑呢？這就要用到多把刀清角加工工藝方案。我們知道：精修加工是針對(duì)邊角進(jìn)行，邊角的面積相對(duì)開(kāi)粗加工的面積不大，但加工深度不減，在加工非常小的邊角區(qū)域時(shí)，由于深度方向上的加工量較大，小尺寸的刀具一干就斷，因此，在精修加工時(shí)可以先使用一把尺寸較大、強(qiáng)度較好的刀具，使用清角的加工方法，在邊角區(qū)域的空間深度上去除一定量的材料，這樣下面一把刀具的加工量事實(shí)上減少了，斷刀的概率也就相應(yīng)降低！以此下去，每一把稍“大”的刀通過(guò)清角加工為下一把“小”刀減少了加工量，這樣通過(guò)保證每把刀具的加工負(fù)荷合理，來(lái)降低斷刀概率，提高加工效率。所以對(duì)于初學(xué)者高頻模加工應(yīng)按下述方法排列精修刀具：（1）由于開(kāi)粗加工是使用直徑2.0mm刀具，那么精修刀具的第一把刀為錐度為20、底刃直徑為1.0mm的刀具，這把刀具強(qiáng)度較好！其主要作用是清理開(kāi)粗加工的工作現(xiàn)場(chǎng)，以保證后續(xù)更小的刀具加工量不至于太大。（2）第二把精修刀具應(yīng)使用錐度為20、底刃直徑為0.5mm的刀具，該刀具強(qiáng)度較好！一般情況下這把刀具的相對(duì)加工量較大，這把刀具實(shí)際上可以稱為精修加工中的開(kāi)粗加工刀具。（3）第三把精修刀具應(yīng)使用錐度為20、底刃直徑為0.3mm的刀具，此刀具的刀具強(qiáng)度已經(jīng)開(kāi)始變?nèi)?，但是加工量已?jīng)很少，在保證了仿真清晰度的基礎(chǔ)上，不會(huì)浪費(fèi)太多的加工時(shí)間。 （4）如果圖形清晰度要求還要高，此時(shí)應(yīng)考慮使用第四把精修刀具，這把刀具尺寸為錐度 20、底刃直徑為0.2mm，這把刀具強(qiáng)度可以說(shuō)不是十分好，但由于前面一系列刀具的加工，刀具吃刀量已經(jīng)十分小了，在加工中還是可以完成加工任務(wù)。按照上面的分析，在本實(shí)例中下一步的精修加工應(yīng)該使用20度1.0mm的錐度刀進(jìn)行清角加工。依然選擇圖7-4圖形，進(jìn)入?yún)^(qū)域雕刻界面，區(qū)域雕刻參數(shù)的設(shè)置如圖7-16。不選“粗雕刀具”欄，但在刀具欄中顯示的刀具必須是前一工序的加工刀具。這種情況在“精修加工”時(shí)經(jīng)常用到，這是告知JDPaint的“精修加工”的加工區(qū)域應(yīng)該是前一工序的加工剩余材料區(qū)域。刀具選擇好了，“精雕策略”中的參數(shù)怎么設(shè)置呢？這是“多把刀具清角”的關(guān)鍵，具體參數(shù)設(shè)置如圖7-17，按確定生成刀具路徑。 圖7-16 圖7-17同理20度0.5的刀具生成路徑的參數(shù)設(shè)置如圖7-18和圖7-19。 圖7-18 圖7-1920度0.3的刀具生成刀具路徑的參數(shù)設(shè)置如圖7-20和圖7-21。20度0.3的刀具生成刀具路徑的設(shè)置與前兩把刀具的不同之處在于不是只加工清角，而是是修邊清角。在整個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中刀具的吃刀深度可以根據(jù)本教材后附表提供的參數(shù)來(lái)選擇。 圖7-20 圖7-21我們把“多把刀清角”精修工藝中每把刀具生成精修路精的過(guò)程總結(jié)如表7-4：表7-4 “多把刀具清角”只加工清角的工藝參數(shù)主要參數(shù)取值范圍取值說(shuō)明三維清角選擇該項(xiàng)定義加工方法吃刀深度“雙邊切”深度此值使用當(dāng)前刀具加工工藝中的“雙邊切”加工深度只加工清角選擇該項(xiàng)（最后一把刀具不選擇）生成的刀具路徑只有清角路徑分層清角選擇該項(xiàng)分層進(jìn)行清角的加工，嚴(yán)格控制清角深度為“雙邊切”深度，避免出現(xiàn)清角加工吃刀量過(guò)大的問(wèn)題。禁止向下走刀選擇該項(xiàng)定義清角運(yùn)動(dòng)為“向上提“模糊清角不選擇該項(xiàng)模糊清角在模具加工中意義不大，因此不選。最后生成的路徑進(jìn)行加工模擬，效果如圖7-22：圖7-222、生成刀口線和壓緊邊到此為止，對(duì)于一般的高頻模加工，整個(gè)模具的路徑規(guī)劃已經(jīng)完成。加工完成后的局部剖視圖如圖7-23：但是對(duì)于此實(shí)例的這類模具，還有最后一道工序，這一道工序的加工是生成刀口線和壓緊邊，這一道工序同樣是使用精修加工中的區(qū)域修邊和三維清角功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不過(guò)這一把刀與前面的不一樣。主要是刀具錐度不同，這與模具的刀口線要求的強(qiáng)度有關(guān)系，錐度越大刀口線的強(qiáng)度越好，如圖7-24所示。 圖7-23 圖7-24在本實(shí)例中壓緊邊的寬度有兩組：寬度0.2的一組，寬度0.5的一組如圖7-25所示。圖7-25選擇圖7-25中，壓緊邊寬度為0.5的一組的生成刀口線的圖形，進(jìn)入?yún)^(qū)域雕刻參數(shù)設(shè)置界面如下圖7-26。在精雕刀具欄中選擇JD-30-0.2刀具來(lái)完成這道工序的加工。雕刻深度為0.5mm，是刀口到刀壓緊邊的深度。 圖7-26以同樣的方式生成壓緊邊為0.2mm的一組路徑。不同之處是這一次的修邊量為0.2mm 。最后整個(gè)所有路徑模擬加工效果如圖7-27。到此為止整個(gè)模具加工所需的路徑已經(jīng)全部生成。接下來(lái)的工作就是把刀具路徑輸出后，上機(jī)去雕刻了。圖7-273、多把刀具清角精修工藝使用的注意事項(xiàng)（1）不要把手工雕刻的思維方式帶到精雕機(jī)的操作中來(lái)刀具尺寸必須準(zhǔn)確，尤其是刀具角度和直徑，這是CNC雕刻與手工雕刻最大的差異，不少手工雕刻者升級(jí)到精雕機(jī)的操作員時(shí)把“手工修”的思維也帶入了精雕機(jī)的操作中，不用計(jì)算路徑時(shí)定義的刀具，完成去料加工后，精修加工完全是靠一遍一遍地修出來(lái)，完全放棄了精雕機(jī)的雕刻CAD/CAM一體化的優(yōu)勢(shì)，用所謂“個(gè)人”的優(yōu)勢(shì)，其結(jié)果是自己累得半死、還沒(méi)有賺到錢(qián)。（2）使用較好的刀具材料刀具材料是至關(guān)重要的，在精雕機(jī)的高轉(zhuǎn)速的前提下，刀具必須有較好的耐磨性能，在雕刻機(jī)的使用中刀具的斷折，除了是由于刀具路徑不合理以外主要就是刀具不耐磨造成的。（3）對(duì)刀一定要準(zhǔn)確，對(duì)刀不準(zhǔn)，就會(huì)出現(xiàn)刀具的接痕。（4）要加工的表面一定要水平，否則會(huì)出現(xiàn)深淺不均的問(wèn)題。（5）對(duì)刀具的精確尺寸有正確的認(rèn)識(shí)自行磨制刀具時(shí)，磨刀機(jī)的精度必須要高，否則很難保證刀具的尺寸精度。不能以“差不多”作為標(biāo)準(zhǔn)，而是要確切地知道“是多少”，因?yàn)樵谶@種小角度、小直徑的刀具中差幾度、差幾絲實(shí)際誤差率就在20%以上。（6）按刀具給參數(shù)及設(shè)置刀具路徑在定義刀具時(shí)一定要按實(shí)際測(cè)量的尺寸給出各項(xiàng)參數(shù)，使用時(shí)也必須使用與定義尺寸一致的刀具，只有這樣才能保證較好的加工效率。（7）計(jì)算刀具路徑時(shí)要不怕麻煩學(xué)員要建立“不怕麻煩”的意識(shí)，使用多把刀具的麻煩有：在給加工路徑時(shí)，要在軟件中反復(fù)進(jìn)行；加工中要多次換刀；刀具的尺寸必須經(jīng)過(guò)測(cè)量后才能使用。但是，帶來(lái)的好處是成品率高！尤其是新學(xué)者，只要按規(guī)矩做，不需要許多的經(jīng)驗(yàn)，就能保證成品質(zhì)量和加工效率，這實(shí)際上是精雕機(jī)的投資者和操作員最需要的。-135-